TLR4-9激動劑在約氏瘧原蟲感染過程中的免疫效應(yīng)機制研究.pdf

1、目的：
　　瘧疾是由瘧原蟲感染引起的、通過媒介雌性按蚊傳播的一種嚴(yán)重危害人類健康的感染性疾病。僅2015年，全球就有約2.14億瘧疾患者，其中43.8萬人死亡。瘧疾流行的顯著特征之一是普遍存在反復(fù)感染現(xiàn)象，究其原因在于人體不能建立并維持有效的免疫記憶。CD4+T細(xì)胞不同亞群的活化可顯著影響瘧原蟲感染免疫記憶的建立與維持，但這種效應(yīng)取決于樹突狀細(xì)胞(Dendritic Cell，DC)介導(dǎo)CD4+T細(xì)胞不同亞群發(fā)生應(yīng)答的時相和強度。

2、不同DC細(xì)胞亞群可分別誘導(dǎo)初始T細(xì)胞向不同的輔助性T細(xì)胞(T helper cell，Th)亞群方向分化。瘧疾感染過程中，TLR4和TLR9是介導(dǎo)DC活化的主要模式識別受體，其表達(dá)水平或功能狀態(tài)可能直接影響DC對CD4+T細(xì)胞不同亞群應(yīng)答模式的調(diào)控，進而影響瘧疾的免疫記憶。
　　研究表明，TLR4可識別革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分脂多糖(LPS)、熱休克蛋白（HSP60和HSP70）以及酵母甘露聚糖等，繼而引發(fā)相應(yīng)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，刺

3、激不同細(xì)胞的增殖。TLR9主要表達(dá)于漿樣樹突狀細(xì)胞(pDCs)，其激活能夠活化DC，上調(diào)細(xì)胞表面分子如共刺激分子和MHCⅡ類分子的表達(dá)，同時抑制DC的凋亡。
　　采用TLR4和TLR9激動劑，進一步確定DC調(diào)控Th細(xì)胞增殖和分化機制，并通過非致死型瘧原蟲感染模型檢測TLR4和TLR9激動劑對瘧疾免疫記憶發(fā)生和應(yīng)答的影響。本實驗通過建立約氏瘧原蟲感染BALB/c小鼠模型，觀察瘧疾感染早期CD4+T細(xì)胞亞群的活化狀態(tài)、應(yīng)答模式以及感染

4、后期抗體的產(chǎn)生水平以及記憶性T、B細(xì)胞的增殖情況，明確TLRs介導(dǎo)DC調(diào)控免疫記憶建立和維持的作用機制，以期為研制開發(fā)有效的瘧疾疫苗提供新的靶點和思路。
　　方法：
　　一、實驗小鼠、瘧原蟲
　　1、實驗小鼠:6～8周齡，SPF級BALB/c小鼠。
　　2、約氏瘧原蟲Py17XL及Py17XNL寄生的紅細(xì)胞。
　　二、實驗方法
　　1、實驗動物分組、處理及感染
　　早期感染模型:感染約氏瘧原蟲P

5、y17XL
　　免疫記憶模型:感染非致死型約氏瘧原蟲Py17XNL
　　(1)LPS處理組:感染前1天(d)腹腔注射TLR4激動劑LPS，10μg/只。
　　(2)CpG1826處理組:感染前1d腹腔注射TLR9激動劑CpG1826，50μ g/只。
　　2、脾細(xì)胞制備及培養(yǎng)
　　小鼠于感染后0d、3d、5d及16d無菌摘取脾臟，常規(guī)方法制備脾細(xì)胞懸液。用含10％FCS-RPM11640調(diào)整脾細(xì)胞終濃度至1

6、×107/ml，每孔加入500μ1細(xì)胞懸液至24孔培養(yǎng)板中，設(shè)置兩個復(fù)孔，37℃培養(yǎng)48h。350×g室溫離心10分鐘(min)，收集上清，-80℃保存，待細(xì)胞因子測定。
　　3、流式細(xì)胞儀檢測
　　TLR4水平:CDllc+TLR4+DC;
　　TLR9水平:CDllc+ TLR9+ DC;
　　Th1型細(xì)胞水平:CD4+ T-bet+ IFN-γ+;
　　記憶性T細(xì)胞水平:CD4+ CD62L-CD45

7、RB-;
　　記憶性B細(xì)胞水平:B220+ IgG+;
　　長壽、短壽漿細(xì)胞水平:CD44+ B220-CD138+/CD44+ B220+ CD138+;
　　分泌IgG型漿細(xì)胞水平:IgG+ CD138+;
　　中樞性、效應(yīng)性記憶T細(xì)胞:CD4+ CD44+ CD62L+/CD4+ CD44+ CD62L-;
　　4、細(xì)胞因子檢測
　　ELISA試劑盒檢測小鼠脾細(xì)胞培養(yǎng)上清IFN-γ和TNF-α的

8、含量。
　　5、血清特異性抗體的檢測
　　ELISA方法檢測小鼠血清中IgG、IgG1及IgG2a的含量。
　　6、統(tǒng)計學(xué)分析
　　應(yīng)用GraphPadPrism5.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)意義分析，P＜0.05表示差異結(jié)果，且有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　1、與對照組相比，Py17XL感染前給予LPS的BALB/c小鼠，原蟲血癥水平緩慢上升，于10 d～12 d達(dá)峰值，在感染后14d左右開始

9、下降。生存時間明顯延長。CpG1826處理組原蟲血癥水平和生存期同正常感染組相似。
　　2、P.y17XL感染后，對照組和實驗組小鼠脾臟中TLR4+ DC、TLR9+ DC表達(dá)量均明顯增高。其中，LPS處理組TLR4+ DC表達(dá)量顯著高于對照組，CpG1826處理組同期相比TLR9+ DC表達(dá)量顯著高于對照組。
　　3、P.y17XL感染后第5d，LPS處理組Th1細(xì)胞水平明顯高于對照組，具有統(tǒng)計學(xué)差異。而CpG1826處理

10、組中Th1細(xì)胞與對照組相比無明顯差異。
　　4、在小鼠感染P.y17XL后第3、5d，LPS組脾細(xì)胞培養(yǎng)上清中IFN-γ和TNF-α水平明顯高于對照組。而CpG1826處理組中IFN-γ和TNF-α水平與對照組相比無明顯差異。
　　5、P.y17XNL感染后第16d，與對照組相比，TLR4和TLR9激動劑組脾臟中分泌IgG漿細(xì)胞及各組小鼠血清特異性抗體IgG、IgG1和IgG2a的水平無明顯統(tǒng)計學(xué)差異。
　　6、P.y

11、17XNL感染后16d，與對照組相比，TLR4激動劑處理組小鼠脾細(xì)胞中記憶性T細(xì)胞（主要是效應(yīng)記憶性T細(xì)胞）增殖明顯，而中樞記憶性T細(xì)胞與對照組相比無統(tǒng)計學(xué)差異。TLR9激動劑對記憶性T細(xì)胞無明顯作用。
　　7、P.y17XNL感染后16d，TLR4和TLR9激動劑處理組小鼠脾細(xì)胞中記憶性B細(xì)胞及長、短壽漿細(xì)胞數(shù)量與對照組相比變化不明顯，無統(tǒng)計學(xué)差異。
　　結(jié)論：
　　1、在P.y17XL感染BALB/c小鼠模型，TL

12、R4激動劑LPS可通過活化DC增強感染早期Th1型保護性免疫應(yīng)答，從而使感染小鼠原蟲血癥水平降低，生存時間延長。而TLR9激動劑CpG1826也可增強DC的活化，但對Th1應(yīng)答無明顯作用。
　　2、在P.y17XNL感染BALB/c小鼠模型，TLR4激動劑LPS可促進記憶性T細(xì)胞（主要是效應(yīng)記憶性T細(xì)胞）增殖，但對記憶性B細(xì)胞無明顯作用。TLR9激動劑CpG1826對感染小鼠特異性抗體的分泌以及記憶性T、B細(xì)胞產(chǎn)生的作用均不明顯。